Wien (TU). - Die Tunnelbrände der letzten Jahre haben gezeigt, dass es bei sehr hoher Brandlast zu einer starken Schädigung der Tunneltragstruktur kommt. "In einigen Tunnels wurden bis zu zwei Drittel der Tunnelinnenschale explosionsartig weggeschleudert. Was vom Beton übrig bleibt, ist thermisch schwer geschädigt. Diese Kombination kann bei oberflächennahen, einschaligen Tunnels bis zum Einsturz der Struktur führen", erläutert Matthias Zeiml vom Institut für Mechanik der Werkstoffe und Strukturen (IMWS) der TU Wien.

Er und sein Münchner Kollege Roman Lackner (Dozent am IMWS) analysierten in einem dreijährigen FWF-Projekt "Transportprozesse im Beton bei hohen Temperaturen". "Das Wegsprengen der Betonstücke ist eine Folge der thermischen Zwängungen und des Dampfdrucks, der im erhitzten Beton entsteht und nicht entweichen kann. Diese Abplatzungen reichen mitunter bis weit hinter den Bewehrungsstahl", erklärt Zeiml. Parallel dazu untersuchten TU-Professor Ulrich Schneider vom Institut für Hochbau und Technologie und das Forschungsinstitut der Österreichischen Zementindustrie (VÖZFI) die Wirkung von winzigen Polypropylenfasern (Teppichfasern), die dem Beton beigemengt werden. Durch Zugabe der einige Millimeter langen Fasern entstehen bei der Erwärmung des Betons Kanäle, durch die der Wasserdampf entweichen kann. Abplatzungen können dadurch wirkungsvoll verhindert werden.

Die Ergebnisse der Grundlagenforschung nutzen die ForscherInnen nun für das im Juni bewilligte KIRAS-Projekt (Österreichisches Förderungsprogramm für die Sicherheitsforschung) des BMVIT. An diesem Forschungsprojekt arbeitet ein Konsortium bestehend aus Universitätsinstituten der TU Wien und der Universität für Bodenkultur, Infrastrukturbauträgern (ÖBB, ASFiNAG, Wiener Linien) sowie Ingenieurbüros und Forschungslabors. Im Vordergrund steht die Entwicklung eines neuartigen Berechnungsschemas, das erstmals die Prognose der wesentlichen, das Tragverhalten der Struktur beeinflussenden Prozesse ermöglicht. "Unsere Projektpartner ÖBB, ASFiNAG und Wiener Linien sind an der realitätsnahen Prognose des Sicherheitsniveaus von Tunnels unter Brandlast interessiert. Darüber hinaus sollen Fragen wie die Notwendigkeit einer temporären Abstützung und das Ausmaß der erforderlichen Sanierungsmaßnahmen für unterschiedliche Brandszenarien beantwortet werden", ergänzt Lackner.

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Univ.Ass. Dipl.-Ing. Matthias Zeiml
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Aussender:
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